Question

X、Y、Z、W都是中学化学中常见物质，其中X、Y、Z 均含有同一种元素，在一定条件下相互转化关系如图1（部分生成物已略去）．

（1）若X、W均为单质，且X为气体，Y的水溶液中滴入KSCN溶液后变红．
ⅰ）反应③的离子方程式是

 

；
ⅱ）Y的水溶液显酸性，原因是（用离子方程式表示）

 

；将Y溶液蒸干、灼烧，得到的固体物质是

 

．
（2）若X为氯碱工业的产品之一，Y为工业上生产普通玻璃的一种原料．
Ⅰ、氯碱工业中制备X的化学方程式是

 

．
Ⅱ、先将一定量的W气体通入到300mL X的溶液中，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，产生的气体与反应的HCl两者物质的量的关系如图2所示（气体的溶解和HCl的挥发忽略）：
ⅰ）O点溶液中所含溶质的化学式为

 

；
ⅱ）a点溶液中H⁺和OH^-浓度的大小关系为

 

；
ⅲ）标准状况下，通入气体W的体积为

 

．

Answer 1

分析：X、Y、Z、W都是中学化学中常见物质，其中X、Y、Z 均含有同一种元素，
（1）若X、W均为单质，且X为气体，Y的水溶液中滴入KSCN溶液后变红，W为Fe，X为Cl₂，Y为FeCl₃，Z为FeCl₂；
（2）若X为氯碱工业的产品之一，Y为工业上生产普通玻璃的一种原料，X为NaOH，W为CO₂，Y为Na₂CO₃，Z为NaHCO₃，
I、电解饱和食盐水制备NaOH；
Ⅱ、ⅰ）Na₂CO₃跟盐酸的反应是分步进行的：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，由图象可知生成二氧化碳消耗的HCl的物质的量小于从反应到开始产生二氧化碳阶段消耗的HCl，故W与X反应后溶液中溶质为NaOH、Na₂CO₃；
ⅱ）a点溶液中溶质为NaHCO₃、NaCl；
ⅲ）由NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑及消耗HCl计算．

解答：解：X、Y、Z、W都是中学化学中常见物质，其中X、Y、Z 均含有同一种元素，
（1）若X、W均为单质，且X为气体，Y的水溶液中滴入KSCN溶液后变红，W为Fe，X为Cl₂，Y为FeCl₃，Z为FeCl₂；
ⅰ）反应③的离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
ⅱ）铁离子水解显酸性，水解离子反应为Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，盐酸易挥发，则Y溶液蒸干得到氢氧化铁，灼烧后得到的固体物质Fe₂O₃，
故答案为：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；Fe₂O₃；
（2）若X为氯碱工业的产品之一，Y为工业上生产普通玻璃的一种原料，X为NaOH，W为CO₂，Y为Na₂CO₃，Z为NaHCO₃，
I、电解饱和食盐水制备NaOH，该反应为2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，故答案为：2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
Ⅱ、ⅰ）Na₂CO₃跟盐酸的反应是分步进行的：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，由图象可知生成二氧化碳消耗的HCl的物质的量小于从反应到开始产生二氧化碳阶段消耗的HCl，故W与X反应后溶液中溶质为NaOH、Na₂CO₃，故答案为：NaOH、Na₂CO₃；
ⅱ）a点溶液中溶质为NaHCO₃、NaCl，碳酸氢根离子水解显碱性，则c（H⁺）＜c（OH^-），故答案为：c（H⁺）＜c（OH^-）；
ⅲ）由图可知，a点时开始生成气体，故发生反应为：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，至生成二氧化碳体积最大时，该阶段消耗的HCl的物质的量为0.2mol，由方程式可知产生二氧化碳的物质的量为0.2mol，生成的二氧化碳的物质的量等于开始通入的二氧化碳的物质的量，故开始通入的二氧化碳的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案为：4.48L．

点评：本题考查无机物的推断及混合物的计算，注意利用转化关系推断物质为解答的关键，II中注意从图象分析反应发生的情况，关键是根据图象判断溶液溶质的成分，题目难度中等．